Question

【题目】水合草酸亚铁(FeC2O4·xH2O)是生产锂电池的原料。难溶于水,受热易分解。某化学兴趣小组对草酸亚铁的一些性质进行探究。回答下列问题:

(1)将水合草酸亚铁溶于适量盐酸。分别取2 mL此溶液于3支试管中,进行实验。能证明水合草酸亚铁中存在Fe2+的试剂有____(填代号)。

A.KSCN溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.酸性KMnO4溶液

(2) 为测定水合草酸亚铁中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。

实验步骤如下:

a.打开K1和K2,缓缓通入N2; b.低温加热装置A一段时间;

c.停上加热,冷却到室温; d.关闭K1和K2,称量A;

e.　　　　　　　　,记为m3 g。

①补充实验步骤e为__________(填实验操作和要求)。

②步骤b至步骤e继续通入N2的目的是___________________。

(3)为探究草酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示部分的装置(可重复选用)进行实验。打开K1和K2,缓缓通入N2,充分加热。实验后石英玻璃管中固体仅残留一种有磁性的黑色化合物。

①实验装置中,依次连接的合理顺序为A→_______________。

②证明产物有CO生成的现象是________________。

③写出草酸亚铁受热分解的化学方程式________________。

Answer 1

【答案】B重复上述a~d步骤,直至A恒重。将装置A中的水蒸气带走;同时防止FeC2O4被空气氧化。C→E→C→F→G→C→HG装置黑色固体变红,其后的C中澄清石灰水变浑浊3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑

【解析】

（1）A. KSCN溶液加到亚铁盐溶液中没有明显的现象，故A错误；B.K3[Fe(CN)6]溶液与亚铁离子反应生成蓝色沉淀，故B正确；C.酸性KMnO4溶液能够被亚铁离子和草酸跟离子还原褪色，不能说明有一定含有亚铁离子，故C错误；故选B；

（2）①实验过程为：a.打开K1和K2，缓缓通入N2；b.低温加热装置A一段时间；c.停上加热,冷却到室温；d.关闭K1和K2，称量A；e.重复上述a~d步骤,直至A恒重；②氮气不参加反应，为保护气体，考虑到实验目的是测定水合草酸亚铁中结晶水含量，所以通入氮气有两个目的；将装置A中的水蒸气带走;同时防止FeC2O4被空气氧化；

（3）①加热分解草酸亚铁生成一氧化碳和二氧化碳，则实验应验证一氧化碳和二氧化碳，先验证二氧化碳，可用澄清石灰水；然后除去二氧化碳、并检验二氧化碳已除尽；接着验证一氧化碳，可用还原氧化铜实验。所以连接装置顺序为： C（验证二氧化碳）→E（除去二氧化碳）→C（验证二氧化碳被除净）→F（干燥气体）→G（验证一氧化碳）→C（验证一氧化碳被氧化成二氧化碳）→H（尾气收集）；②证明产物有CO生成的现象是G装置黑色固体变红，其后的C中澄清石灰水变浑浊；③实验后石英玻璃管中固体仅残留一种有磁性的黑色化合物，此黑色化合物为四氧化三铁，因此，加热后草酸亚铁分解，生成物为一氧化碳和二氧化碳和四氧化三铁，该反应的化学方程式为：3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑。